Aktywna antena działa poprzez włączenie do swojej konstrukcji aktywnych elementów elektronicznych, zazwyczaj wzmacniacza, w celu poprawy odbioru i transmisji sygnałów o częstotliwości radiowej. Oto szczegółowe wyjaśnienie działania aktywnej anteny:
Elementy aktywnej anteny:
1. Element anteny:
Podobnie jak anteny pasywne, anteny aktywne mają element fizyczny przeznaczony do przechwytywania i przesyłania sygnałów o częstotliwości radiowej. Elementem tym jest zazwyczaj dipol, monopol, pętla lub inna konstrukcja anteny, w zależności od zastosowania.
2. Wzmacniacz:
Kluczową cechą wyróżniającą antenę aktywną jest włączenie wzmacniacza. Ten element elektroniczny ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia siły odbieranych sygnałów. Wzmacniacz można zintegrować z konstrukcją anteny lub umieścić w osobnej obudowie, połączonej z anteną kablem koncentrycznym.
Mechanizm roboczy:
1. Odbiór sygnału:
Gdy sygnały o częstotliwości radiowej z otoczenia oddziałują z elementem anteny, indukują w antenie prąd elektryczny. W antenach pasywnych ten indukowany prąd jest bezpośrednio doprowadzany do odbiornika. Natomiast w antenach aktywnych sygnał najpierw przechodzi przez wbudowany wzmacniacz.
2. Wzmocnienie:
Wzmacniacz w aktywnej antenie odgrywa kluczową rolę. Odbiera słabe sygnały odbierane przez antenę i wzmacnia je. Proces wzmacniania zwiększa siłę sygnałów, czyniąc je solidniejszymi i poprawiając zdolność anteny do wychwytywania słabszych sygnałów.
3. Filtrowanie i przetwarzanie:
Niektóre aktywne anteny mogą zawierać dodatkowe funkcje, takie jak filtry lub obwody przetwarzające. Komponenty te pomagają w udoskonalaniu odbieranych sygnałów poprzez usuwanie niepożądanych szumów i zakłóceń. Filtrowanie jest szczególnie ważne w środowiskach, w których występują różne sygnały lub źródła zakłóceń.
4. Transmisja sygnału (jeśli dotyczy):
W przypadku, gdy do komunikacji dwukierunkowej używana jest aktywna antena, wzmocnione sygnały są wprowadzane z powrotem do obwodu nadajnika w celu transmisji. Rola wzmacniacza nie ogranicza się do odbioru; może również zwiększyć siłę przesyłanych sygnałów.
Zalety anten aktywnych:
1. Zwiększona siła sygnału:
Podstawową zaletą anten aktywnych jest ich zdolność do zwiększania siły sygnału. Jest to szczególnie korzystne w sytuacjach, gdy odbierane sygnały są słabe lub osłabione.
2. Poprawiony stosunek sygnału do szumu:
Wzmacniając sygnały i potencjalnie włączając mechanizmy filtrujące, aktywne anteny mogą poprawić stosunek sygnału do szumu. Dzięki temu odbiór jest wyraźniejszy, szczególnie w środowiskach o wysokim poziomie zakłóceń.
3. Elastyczność:
Anteny aktywne są często bardziej wszechstronne, ponieważ wzmacniacz umożliwia dostosowanie charakterystyki działania anteny. Ta elastyczność jest cenna przy dostosowywaniu się do różnych warunków przyjmowania.
Podsumowując, zasada działania aktywnej anteny opiera się na wzmacnianiu odbieranych sygnałów w celu poprawy odbioru i, w niektórych przypadkach, transmisji. Dołączenie wzmacniacza odróżnia anteny aktywne od ich pasywnych odpowiedników, zapewniając korzyści w zakresie siły sygnału i ogólnej wydajności.